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隧道工程施工阶段监理细则

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2020年4月19日
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三门核电厂前隧道工程

施工阶段监理细则

核工业郑州华原建设监理公司三门核电监理部
二OO六年元月

目 录

1. 工程概况…………………………………………2

2. 监理的范围、目标和依据………………………2

2.1范围…………………………………………2

2.2目标…………………………………………2

2.3依据…………………………………………2

3. 隧道施工阶段的监理工作………………………2

3.1隧道洞口工程监理工作……………………2

3.2隧道洞门建筑监理要点……………………4

3.3拱型明洞施工监理要点……………………5

3.4隧道掘进路段监理工作……………………6

3.5隧道支护……………………………………14

3.6隧道施工监控量测 ………………………17

3.7隧道衬砌监理 ……………………………18

3.8隧道衬砌作业监理工作 …………………18

3.9隧道洞内防排水 …………………………20

3.10竣工验收阶段监理事项 …………………20

4. 进度计划措施 ……………………………………20

厂前隧道工程施工监理细则

1. 工程概况
浙江三门核电厂厂址位于浙江省三门县健跳镇北约6km的猫头山嘴半岛—娘娘殿岗,厂址地理坐标为:北纬29。06’,东经120。39’。三面临海,西连大陆,形如半岛。厂址北面为蛇蟠洋,东南面为猫头洋,周围海域内大小岛屿星罗棋布,海岸曲折。
三门核电厂前隧道长度如下:
北门进出口桩号:K0+030,南门进出口桩号:K0+460,长430米(其中明洞10米,暗洞420米);明洞采用明挖施工,暗洞按新奥法(NATM)施工。隧道为单洞双向双车道,隧道内两侧设置人行道。

2. 监理的范围、目标和依据
2.1 范围 按照监理合同的要求明确监理工作的范围。
2.2 目标 施工监理过程中,以质量、进度和投资控制三大目标为中心,运用组织管理、技术经济和合同管理的措施,监督施工单位按照施工合同、国家法律法规和有关的技术标准、工程施工验收规范的要求进行施工,同时实现监理合同中的承诺。

2.3监理依据:
² 工程建设监理合同;
² 工程建设施工合同;
² 国家标准<爆破安全规程>GB6722-- ;
² 设计图纸文件。
3.隧道施工阶段的监理工作
3.1 隧道洞口工程监理工作
隧道洞口工程一般包括洞外土石方开挖、边仰坡护砌、截水沟修砌、明洞及洞口修筑等工程。洞口工程施工除要给洞内施工创造条件外,还要稳固因隧道施工可能引起坡面出现失稳现象。特别是洞口坡面存在较大规模滑动、坍塌、落石等现象,监理工程师应预先提醒承包人采取施工措施,或要求承包人按设计文件即时施做工程设施,以避免产生严重的工程事故。
3.1.1隧道洞口开挖监理事项
a. 施工放样:
² 核查开挖边界计算、放线、是否有误,设计的边仰坡率是否合理;
² 截水沟布设是否顺应地势,并满足截流坡面水要求,与开挖边界的紧边距离是否满足规范要求;
² 检查承包人应保护和保留好的基准标记与测桩,如损坏、遗失、移位,通知承包人修复。
b. 土方开挖:
² 将清场土、弃土运至指定的弃土场地,自下而上、分层堆弃;用作移挖回填的土方应按填方路基要求,分层碾压,压到设计压实密度;若设计文件无明确规定,相关规范规定进行施工;
² 挖方应按设计的横断面及边仰坡坡度要求开挖,不得超挖和欠挖,经人工休整后的边仰坡面应平整,坡度不陡于设计坡度;
² 挖方不允许一次挖至路基面设计标高,应保留大于 40 厘米的高度,以免土质路基长期暴露、车辆碾压造成其结构破坏和强度降低;
² 雨季施工要作好施工场地的排水,可利用分层开挖形成纵向排水或横坡排水,并注意修筑、保持临时排水沟渠的畅通,防止积水浸泡坡脚。
c. 石方开挖:
² 清除山坡的浮石、危岩,防止因爆破振动造成落石,危及施工安全或造成运营期间的隐患;
² 确认承包人测出的土石分界线及土石方数量,承包人应尽可能按土或岩石层次分层开挖,以便于将开挖出的使用材料用于生产混凝土集料、路面材料和路堤填料;
² 承包人根据地形、地质、开挖断面及施工设备等材料采用的施工方法应能保证边仰坡稳定、不危及人身及财产安全;否则应修改施工方案或采取防护措施;
² 对于强度较高不易风化或水解的岩石路基面应一次开挖到位或留有足够一次插底爆破厚度。爆破出的表面应使其平整,以利于洞内施工运输要求或适应路面铺筑的需要。
d. 水沟开挖:
² 洞口边、仰坡处的截水沟应于路槽土石方开挖前施工,截水沟上游进口应与原地面衔接紧密,不使出现溢流或渗漏;下游出水口应引入排水系统并妥善处理。开挖出的截水沟应及时采用沙浆封闭或浆砌片石铺砌,防止地表水流沿沟下渗。特别是在土质和风化严重石质的坡面,裸沟排水下渗会造成坡体滑塌,应予以坚决制止;
² 洞口及洞顶范围地面上的坑洼积水应采取先排水,后夯填,再封顶的措施处理,对于黄土落水井和地陷应用粘土夯填处理,夯填土密度要大于90%。
² 洞口边仰坡以外上方不得堆置弃土,以免弃土流失堵塞排水沟槽、威胁洞口安全。必须弃置的截水沟挖方,应有必要的防护措施;
² 改沟沟槽应就地形修整平缓顺直,并符合设计文件要求。有水流的沟槽应事先采取措施。
3.1.2 隧道洞口坡面防护监理要点
坡面防护系指防止边仰坡开挖面因受水、风、温度和其它作用而恶化的措施,包括喷射混凝土锚杆加固、砌石护面、铺种草皮。也包括支承侧向土压力、防止土坡坍塌、保证边坡稳定的挡土墙。洞口边仰坡的防护措施,应按图纸的要求办理,如情况有变化或设计文件未作规定,应按监理工程师的指示办理。
3.1.2.1 喷锚加固
对于岩石坡面,采用喷射混凝土封闭表面,使用锚杆深层锚固稳定坡面,防止岩土表面风化。锚杆、钢筋网、喷射混凝土是喷锚加固坡面常采用的组合构造。也可单独使用锚杆或喷射混凝土防止坡面落石,或岩块松动;采用预应力锚索稳定坡体防止坡面滑动;采用喷射混凝土封闭土体坡面,可起到避免雨水冲刷、浸湿软化的作用。施工时,监理工程师应根据锚喷加固的目的,注意以下几方面:
² 锚喷加固应按坡面开挖顺序由上至下分层实施,一般为先锚后喷,或挂网后再喷。
² 喷射混凝土前,应清除松动的和已经风化的岩石与浮土,最好能将坡面修整平整。
² 对于有地表水流经的地段,或有地下水出露处,要先设置排水设施或埋设排水管等进行引排后,方可喷射混凝土;对于软弱岩体或土体的坡面,如喷射混凝土封闭后会因水位升高、地下水压力增大而引起坡面失稳,则需事先埋入透水排水网管,并不得让混凝土堵塞管口。
² 坡面锚固系统锚杆,一般要求垂直坡面安置,但还应根据坡体的结构面组合,并对其方向作适当调整,尽量使锚杆能加固多的岩石层面。
² 局部锚固锚杆的设置要根据岩快滑落或坠落趋势确定锚固方向,根据岩快尺寸和滑落力确定锚杆长度及根数。
² 钢筋网铺设应与每一次喷射混凝土层密帖,并与锚杆连接牢靠,后续喷射混凝土层应覆盖钢筋网,不得裸露在外。
3.1.2.2 砌石护面
包括浆砌片、块石护面墙和干砌片、块石护面墙,也包括浆砌片石拱型、人字型骨架护面。护面是主要作用是预防坡面受水浸蚀和风化,对于填土和页岩边坡,应按图纸或监理工程师指示及时进行防护。
3.1.2.3 砌挡土墙
隧道洞口挡土墙是支承边仰坡土压力,防止土坡坍塌的构造物。考虑到洞口亮度对比要求,挡土墙最好采用暗色石块砌筑。浆砌片石和浆砌块石挡土墙的质量监理技术要求,基本同于浆砌片(块)石护面墙,另外还应注意下列方面:
² 挡土墙地基为软弱土层上时,地基承载力不能保证设计要求时,应对地基采取相应的处理措施,或加宽挡墙基础等。
² 挡土墙基槽开挖应符合图纸要求,并采取适当的支撑,以保证施工安全和结构物施工尺寸正确。开挖期间必须采取措施,避免沟槽内积水,以保持在干燥状态下施工。
² 沟槽基底应修凿平整或做成台阶,使承重面与重力线垂直,并将基面上松碴、淤泥清除干净;对于易风化、易软化的岩层基底应缩短暴露时间,迅速用水泥沙浆封闭并及时做基础。
3.1.2.4 坡面防护质量要求
a.浆砌片(块)石护面墙技术要求,见表
浆砌片(块)石护面墙的实测项目
检查项目
允许偏差或容许值
检查频度要求
砂浆强度
在合格标准之内
试件强度
表面平整度
50mm(20mm)
每20m 用2m 直尺检查5 处
顶面高程
±20mm(±15mm)
每20m 用水准仪测3 点
垂直度(或高度)
0.5%(0.3%)
每20m 检查3 处
断面尺寸
±15mm(±15mm)
每20m 检查2 处
外观鉴定:
² 砌体直顺圆滑,表面平整清洁,砂浆饱满,无空洞现象;
² 勾缝平顺,无脱落现象。
b.干砌片、块石护面墙技术要求,见表
干砌片(块)石护面墙的实测项目
检查项目
允许偏差或容许值
检查频度要求
表面平整度
50mm
每20m用2m直尺检查5处
外型尺寸
±100mm
每20m 或自然段,长宽各检查3 处
厚度
±50mm
每20m 检查3 处

外观鉴定:
² 砌体应顺适,表面平整,美观;
² 石块嵌挤紧密、不松动。
c.浆砌片(块)石挡土墙技术要求,见表
浆砌片(块)石挡土墙实测项目
检查项目
允许偏差或容许值
检查频度要求
砂浆强度
在合格标准之内
试件强度
平面位置
50mm
每20m 长检查3 处
顶面边棱直顺度
30mm
每20m 线拉量3 处
垂直度(或坡度)
0.5%
每20m 用垂线检查3 处
顶面高程
±20mm
每20m 用水准仪检查3 处
断面尺寸
不小于设计
每20m 量2 处
外观鉴定:
² 墙直、弯顺、砌筑面平整;
² 砌体无空洞、勾缝平顺、无脱落现象;
² 泄水孔坡度向外、无堵水现象;
² 1沉降、收宿缝整齐竖直、上下贯通。
3.2 隧道洞门建筑监理要点
3.2.1 洞门施工基本要求:
² 洞门宜尽早修建,并尽可能安排在雨季前施工,以增强洞口边坡稳定保障洞口内正常施工。
² 洞门端墙处的衬砌与洞口内衬砌采用同一材料整体灌筑,洞门端墙与道衬砌应连接良好,使之成为整体。
² 翼墙式挡墙同时砌筑,当墙身砌出地面后,基坑必须及时回填夯实。
² 洞门装修砌体要求表面平整、清洁,隧道名牌字样要美观、醒目。
3.2.2 端墙施工监理要点:
² 施工放样前应正确确定端墙基底里程,据此并结合端墙与线路夹角进行平面放样,在立面上则根据端墙坡度用坡度尺控制。端墙基底里程=洞口里程±(路面设计高程一端墙基底高程)×端墙坡率,进口端用减号,出口端用加号。
² 端墙基础应置于稳定的地层上,虚碴、杂物、积水和泥化的软层应清除干净。如为冻结性土壤,其基底则应埋置在冻结线以0.25m。如基底岩层软硬不均,应予加固处理,以防止不均匀沉陷引起端墙开裂。
² 洞门端墙顶水沟如砌筑在回填土上,应将填土紧密夯实。
² 洞门端墙的砌筑与墙后回填应两侧同时进行,墙背与岩面间空隙较小时,应使用与墙身相同标号圬工回填;空隙较大时,一般应使用浆砌片石回填,只有在岩壁无侧压力时才允许用干砌片石回填,并要求回填密实。
² 端墙砌至帽石下约0.5m时,须校核一次水平,以便于配料使帽石标高符合设计要求。
² 端墙砌筑时,灰浆要饱满,表面平整,坡度一致,灰缝及垂直错缝须符合挡墙砌石圬工的规定,并随砌筑随即回填。
² 就地灌注混凝土端墙,其钢筋绑扎、模板拼装、支撑架立等均应符合混凝土工程规范要求。墙背超挖部分,随灌随回填。
3.2.2.1洞门质量要求:
a.洞门构造允许偏差
检查项目
允许值或偏差
检查频率及要求
构造尺寸
水平距离
+100mm,-20mm
仪器测量3~7点
高程差
+50mm,-10mm
基础埋深
石质基底
+50mm,-100mm
仪器测量不少于7点
土质基底
+50mm,-0mm
墙

身
厚 度
混凝土
+20mm,-0mm

尺量,观察
砌石
+40mm,-0mm
高 度
＜5m
≯10mm
≥5m
≯15mm
表面平整度
混凝土
≯5mm
砌石
≯10mm
墙面坡度
±5%

b. 洞门砌石缝砌允许偏差(见下表)
砌石缝允许偏差
项 目
表面灰缝
宽度
两层间竖
向错缝
三块石料
相接处的
空隙
每找平一次的高度
检查频率及要求
浆砌片石
＜40mm
＞80mm
＜70mm
＜1200mm
不少于7个点,观察,尺量
浆砌块石
＜20mm
＞80mm

700mm~1200mm
不少于7个点,观察,尺量
浆砌塑料石、混凝土预制块
15~20mm
＞100mm丁石上下只能一面有竖缝

每层找平
不少于7个点,观察,尺量
3.3 拱型明洞施工监理要点
3.3.1明洞开挖监理事项:
² 开挖前及施工中,根据中线、高程并结合施工方法,测定和检查建筑物各部分开挖尺寸。
² 施工前应督促先作好洞顶排水设施,防止地表水冲刷边坡造成坍方落石。
² 开挖的边坡、仰坡应力求在施工时间内不致坍塌,否则可适当放缓坡率或采用锚喷支护、防护栅栏、棚架等措施。
² 开挖方式应先外后内,从上至下,严禁掏底开挖和上下重叠施工。在地质不良、边仰坡较高地段,应指定专人检查、看守,确保施工安全。
² 开挖的土石,应弃在指定处,不得影响边坡及其它建筑物的稳定和行车安全。
3.3.2 明洞基础施工监理事项:
² 明洞边墙基础必须置于稳固的地基上,遇有地下水须将水引离边墙基础;松软基底可用桩基或加固地层等方法处理,提高基底的抗滑力和承载力;半路堑单压式明洞的外墙岩石基础应埋置在风化层以下 0.25m,若岩层有裂隙不易清除,可采取压浆加固处理;位于陡坡坚硬完整岩石的明洞外墙基础,可将岩石切割成台阶,台阶宽度不得小于 0.5m,最低一层基础宽度不得小于2m,且台阶平均坡度一般不陡于1∶0.5。
² 在边墙基础施做前,应核对地基承载力是与设计要求相符。
² 施工秩序应本着先难后易的原则,先做外侧边墙,后做内侧外墙,对于凹形地段或外墙深基部分要先开挖、修筑最低凹处,逐步向两端进行。
3.3.3 明洞拱墙施工监理事项:
² 砌筑前应复测中线、高程、边墙、拱圈放样立模时要预留施工误差,以保证衬砌不侵入建筑限界。
² 明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模,随着灌筑逐步向上安设。为不使外模板因振捣及混凝土挤压而移动变形,除临时支顶外,还应将外模板拉紧固定。
² 边墙模板必须支撑牢固,有外模者在内外模间设钢筋拉杆及临时支撑,使之成为整体;无外模者采用预埋钢筋或数股钢丝来或灌浆锚杆,将模板支撑拉住。
² 灌筑拱圈混凝土时,应从两侧拱脚对称不间断地灌筑到拱顶。先做一侧边墙随即灌筑拱圈时,要加强对另一侧拱脚的基底处理,如超深过挖,应打纵梁、砌垫块、加设锚杆以使拱圈与岩壁连接牢固,防止拱脚基底松软沉落。采用跳槽边墙灌筑拱圈时,拱圈分节处所设钢筋应预留接头,使拱节连成整体。
² 明洞内墙灌筑前,墙背空隙应先砌回填片石,回填量不大时可用干砌片石;灌筑边墙时应做好纵向盲沟和泄水孔。
² 明洞伸缩缝一般在土质地层每 20m 设置一道,石质地层为 30m,但不得设在侧洞范围内,一般距侧洞边缘不小于2m。气温变化较大地区,应根据实际情况设置伸缩缝,但采用先拱后墙法施工的明洞,在与隧道相接处不宜设置伸缩缝。任何型式明洞的基础,在地质软硬变化处均须设置沉降缝。
² 明洞拱圈混凝土达到设计强度 70%,而且拱顶填土高达0.7m以上,才能拆除拱架;如采用土石方机械填筑时,须待拱顶回填完成后方能拆除拱架。
3.3.4 防水层及回填施工监理事项:
² 一般在拱墙达到设计强度 25%时,方可拆除外模作防水层。在防水层铺设前,必须将拱墙背的灰尘污垢和积水清除干净,用砂浆抹平,不得有钢筋头露出。
² 在拱墙背作好防水层,待混凝土达到设计强度的 70%时,即可进行回填。
² 墙后排水设施应在回填时同时施工,并保证能使渗透漏水排出。墙背石质地层超挖较小时,应用与边墙相同的材料整体砌筑,超挖较大时,可用浆砌片石回填,对于墙后回填数量较大时,应按设计要求办理。土质地层,墙背开挖的坡面应凿成宽0.5m的台阶,用干砌片石分层码砌。
² 拱部回填土与边坡接触处,应挖成不小于0.5m的台阶,并用粗糙透水材料填塞,增加摩擦力以保持稳定。拱脚如没有纵向盲沟应在回填前作好。拱部回填应对称分层夯实,每层厚度不宜大于 0.3m,其两侧回填的土面高度不得大于 0.5m,回填至拱顶齐平后,应满铺分层向上填筑至要求高度,或先由人工填至拱顶以上0.7m厚,再用机械填筑。
² 明洞回填土密实度要满足图纸要求。拱背粘土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好,封闭紧密,能防地表水下渗。
3.4 隧道掘进路段监理工作
隧道掘进包括隧道内的施工测量放线、洞身开挖、弃碴运输等工序。隧道掘进质量会直接关系到隧道整体线型质量、结构受力状态、以及工程数量的增加。监理工作的要点是把握住每项工序的质量,使其对后序工作的不利影响降低到最低程度,从而使隧道的整体选题达到规范和设计文件要求。
3.4.1 洞内测量和放线检查内容
² 洞内导线布设
² 洞内施工测量
² 贯通误差调整
3.4.2 隧道开挖监理事项
² 隧道开挖一般要求
a. 隧道施工前在决定开挖方法时,应对断面尺寸及形式、围岩条件、工区长度、工期、当地条件等综合考虑后,最大限度利用围岩自身具有的支承能力,在不使围岩松驰的情况下,尽可能使用开挖断面大的开挖方法。一般采用的开挖方法大致可按全断面法、台阶法、导坑超前法划分。
b. 隧道开挖方式有爆破、机械、人力几种。决定开挖方式要考虑施工可能性及经济合理性,并力图使围岩不致松动。因此必须考虑隧道长度、断面尺寸及形状、围岩地质条件、隧道涌水、开挖方面及邻近构造物、对附近居民的振动、噪音干扰等因素选定开挖方式。
c. 隧道开挖的前提条件为:开挖后至支护完毕这段时间内开挖面应能够自稳,否则必须采取能稳定掌子面的措施。选择稳定掌子面的辅助方法要考虑围岩条件及实施效果。
d. 考虑变形余裕量后,其开挖轮廓线以外的超挖应尽量减少,不但是因为超挖会增加出碴和衬砌数量,而且是由于局部挖掉围岩会产生应力集中,不利于隧道结构的受力。
e. 从隧道开挖时起,应必须设置洞内排水设施。洞内排水不良会使路面泥泞降低作业效率,底板积水可能导致漏电致死人命。特别是像泥岩、凝灰岩、土砂等遇水软化的地层,洞室基脚遇水会下沉变形,将对结构产生极不利的影响。
3.4.3 爆破开挖
3.4.3.1 爆破计划
² 制定爆破计划原则为:考虑围岩条件、隧道断面尺寸及形状、爆破进尺、开挖方法等,爆破应能炸出超挖少的平滑开挖面,且对围岩扰动少,依此为据确定炮眼长度和直径、掏槽方式、炮眼布置、炸药种类及使用量、雷管种类、爆破顺序等。特别是爆破进尺,应在研究岩质、裂隙、风化等围岩条件及掌子面自立能力的基础上确定。上述爆破要素与爆破效果之间关系见下表:

爆
破
结
果
爆
破
要
素

石碴大小
石碴堆积状态
超挖量
爆炸气体产生量
围岩松驰
开挖面的平滑度
振动噪音
爆破进尺

○

○

掏槽方式

○

○
炮眼布置
○

○

炸药种类

○

炸药用量
○

○
○
○
周边眼间距、用药

○

○
○

爆破顺序

○

注:○表示比较密切的关系
3.4.3.2 爆破单位岩石,其炸药消耗量是计算炮眼数目的重要依据,其值应经过现场试验资料确定,爆破每立方米岩石用药量,参考数据见下表:

工 程
项 目
炸 药
类 型
岩 石 类 别
软岩
(Ⅱ～Ⅲ)
次竖岩
(Ⅲ～Ⅳ)
竖石
(Ⅳ～Ⅴ)
特竖石
Ⅵ

导
坑
4m2-6m2
硝铵炸药
60%胶质炸药
1.5
1.1
1.8
1.8
2.3
1.7
2.9
2.1
7m2-9m2
硝铵炸药
60%胶质炸药
1.3
1.1
1.6
1.25
2.0
1.6
2.5
2.0
10m2-12m2
硝铵炸药
60%胶质炸药
1.2
0.9
1.5
1.1
1.8
1.35
2.25
1.7
扩大炮眼
周边炮眼
底部炮眼
硝铵炸药
0.6
0.55
1.0
0.7
0.65
1.1
0.85
0.75
1.2
1.10
0.9
1.4
半断面
拱部
底部
硝铵炸药
1.0～1.1
0.5～1.6
余断面
硝铵炸药
1.4～1.6

3.4.3.3 Q=q×S×L
式中:q——爆破每立方米岩石用药量(kg/ m3 )见下表
S——导坑断面积(m2 );
L——炮眼深度(m)。
导坑爆破中掏槽用药量约占总用药重量的 30%～35%,辅助和周边眼约65%～70%。单位炸药消耗量是随断面增大而减小,随炮眼深度增加而减小,随装药密度由0.7 提高到0.95～0.98 时,炸药消耗可减少20%～25%。
炮眼密度(m)
0.75
1.00
1.50
2.00
2.50
3.0 及以上
系 数
1.10
1.00
0.90
0.85
0.80
0.8

3.4.3.4 炮眼数目的计算
标准直径的炮眼(炮眼直径35mm,药包直径32mm)
N=q·S/γ3
式中:N 炮眼数目(个);q 单位药消耗,量(kg/m3);S 开挖断面面积预计石方量(m3);γ每米炮眼长度装药量(kg),见下表:
每米炮眼长度装药量γ(kg)
炸 药 种 类
炸 药 有 效 密 度
每 米 炮 眼 装 药 量
62%硝化甘油炸药
1.35 ~ 1.40
0.95 ~ 1.20
硝铵炸药
0.95 ~ 1.05
0.50 ~ 0.70
压缩硝铵炸药
1.25 ~ 1.35
0.80 ~ 0.90
全硝铵炸药
1.0 ~ 1.15
0.50 ~ 0.80

非标准直径的炮眼数可按下式计算:
采用胶质炸药时
N胶=0.00075q·S /(a·d2)

N硝=0.0012q·S /(a·d2)
式中:d——药包直径(m);a——炮眼装填系数,一般为0.65～0.75。

3.4.3.5光面爆破参数:
岩石类别
周边眼间距
(E)(cm)
周边眼抵抗线
(w)(cm)
相对距离(E/W)
装药集中度(q)(kg/m)
硬 岩
55-65
60-80
0.8-1.0
0.30-0.35
中 硬 岩
45-60
60-75
0.8-1.0
0.20-0.30
软 岩
35-45
45-55
0.8-1.0
0.07-0.12
注:炮眼深度 1.0-3.5m,炮眼直径 40mm-50mm
预留光面层光面爆破参数:
岩石类别
周边眼间距
(E)(cm)
周边眼抵抗线
(w)(cm)
相对距离(E/W)
装药集中度(q)(kg/m)
硬 岩
60-70
70-80
0.7-1.0
0.30-0.35
中 硬 岩
40-50
50-60
0.8-1.0
0.10-0.15
软 岩
40-50
50-60
0.7-0.9
0.07-0.12

3.4.4爆破钻孔
3.4.4.1选择钻眼机械时,有必要考虑岩质、隧道断面的尺寸和形状、开挖方法、爆破进尺、装碴、锚杆施工条件。爆破钻眼一般使用的凿岩机,其型号有风腿凿岩机与重型凿岩机,而动力主要有气压与油压两种。风腿凿岩机的机动性强,多用于小断面场合;大型钻孔台车的操作和移动可进行遥控,能提高钻孔效率且钻孔精度也高。
3.4.4.2钻孔之前应进行检查掌子面,清理浮石,确认有无残留炸药并采取回收措施,检查前一次爆破效果,确定改进措施,标面孔眼位置。
3.4.4.3开始钻眼时应十分注意炮眼的位置和方向是否与爆破计划相符合,炮眼深度要求一致,不准许在前一轮残眼中继续钻眼。
3.4.4.4钻眼中注意观察凿出的岩屑、钻孔排水的颜色、水量等,以便在一定程度上判断是否异常涌水、瓦斯喷出、地质变化等情况。
3.4.5装药
3.4..1 爆破所填装的炸药应与掌子面条件相适应,有涌水的掌子面必须用防水炸药,地温高的掌子面必须用耐热炸药,有可燃瓦斯涌出的掌子面必须用消防爆炸药,并按爆破计划使用规定的起爆器材。隧道爆破常见炸药特点见下表:

² 隧道常见炸药
炸药种类
适用范围
特 点
岩石硝铵炸药
普遍适用在无瓦斯和无矿尘爆炸危险的隧道
对撞击磨擦比较敏感,用火焰和火星不太容易点燃,容易受潮结快,容许含水率为 0.3%
煤矿硝铵炸药
坚硬岩石和有水坑道中
爆破较低,敏感较高,能保证稳定爆轰,炸药成分中不含易燃的金属粉
胶质炸药
坚硬岩石和有水坑道中
敏感度高,防水性好,在 8-10%时会结冻,稍加摩擦、折断即会引起爆炸
浆状炸药
用于水孔和坚硬岩石爆破
以硝酸铵为主要成分的含水型性炸药,主要缺
陷是敏感度大低,突出优点是抗水性强,炸药
密度大,又有一定流动性,能充满整个炮眼直
径,但仅适用于瓦斯和煤尘爆炸坑道。
乳化油炸药
用于水孔和坚硬岩石爆破
抗力性良好,爆轰稳定,爆速高,可在低温引
爆。

² 雷管种类及用途

雷管种类
用 途
瞬发电雷管

常见于预裂爆破周边眼和各类坑道掏槽起爆。

秒延期电雷管

常与毫管配合使用来进行隧道全断面一次爆破。
毫秒延期电雷管
广泛用于各类控制爆破,但在瓦斯和矿尘爆炸危险地,总延时应〈130ms

非电毫秒雷管

大多与塑料导爆管配合使用,延期时间用毫秒电雷管,是靠导爆管的爆轰冲击波引爆,安全性良好。

² 起爆器规格

型
号
技
术
特
征

DF-10
DF-200
MFB-100
(防 爆)
JZDF-200B
一次起爆雷管个数
100
50,100,200
100
200
允许负载电阻∩
160＋
75,750,280
瞬发320段毫秒200

脉冲电压峰值 V
900
555,750,1000
1800
900
主电容器容量μF
20
10
8

充电时间 S
15-30
10,18,30

通电时间 ms

4-6

更换一次电池使用时间 h
150-200
200-300

外形尺寸 mm
165×174×98
170×160×100
166×103×100

重量 kg

3
1.8

生产厂

双鸭山
矿务局机械

营口仪器二厂

3.4.5.2装药前逐孔检查所钻炮眼是否有坍孔,并检查掌子面有无因钻孔时产生的浮石,特别是在有涌水掌子面更易产生浮石和坍孔,应仔细的加以排除。
采用电雷管爆破,要用规定的仪器和报警器确认杂散电流、漏电等强度都在安全范围内;同时保证衣着不致因带静电而放电;电雷管的脚线除联线时外,应处于短路状态;天气有可能落雷时,中止装药作业。 按正确顺序谨慎进行装药,连接导爆索和雷管,并使用规定的捣棒和装填料,不致发生误爆或不爆现象。
3.4.6爆破
3.4.6.1爆破前明确危险区域,退避场所,定出爆破预告、点火、爆破解除信号。在危险区域边界设立禁止闯入的标识,有专门的值班人员确认作业人员退避。接近贯通时加强与对方的相互联系,爆破时应确认对方人员的退避。
3.4.6.2指定专人点火。点火前应检查起爆线有无错结、漏接、连结不牢现象,特别是使用电雷管时,要进行电路导通试验以确认无异常现象,爆破母线应使用完全绝缘的专用线,与其它带电体充分隔离,起爆器连结线头在非点火场合应使其短路。
3.4.6.3瓦斯浓度低于爆炸下限值的30%,进行爆破,否则禁止爆破。
3.4.6.4电力起爆5 分钟、导火线起爆 15 分钟后才能接近掌子面,并视硝烟排出情况而定。
3.4.6.5经专人检查掌子面、清除危石、排除瞎炮及残留炸药后,确认安全才能开始后续作业。
3.4.6.6观察爆破结果,如与爆破计划期望不符时,究其原因,并在随后的计划中反映出来。
3.4.7 隧道开挖质量监理要点
3.4.7.1审查承包人的爆破方案
² 方案中单位用药量是否符合地质条件、开挖方法和隧道断面积,是否会因用药过量产生对周边围岩严重扰动及对附建筑物产生振动损坏。
² 掏槽炮、扩大炮、周边炮、翻底炮的设计参数取值是否合适,是否影响到开挖面质量和形状,爆碴堆形状和爆碴尺寸是否便于装载运输或后续工程利用。
² 所用爆破材料、器材是否适合地层条件,能否保证顺利、安全进行爆破。如涌水地层、高温地层、含瓦斯地层所选用的炸药品种是否合适;光面爆破选用的毫秒差雷管段数是否可行等。
² 炮眼设计深度是否考虑到掌子面自立性。
3.4.7.2 查询承包人确保钻眼质量的措施
² 步孔方法是否能保证相当精度及步孔后的检查方法。
² 凿岩机、钻孔台车的抵位和插角确定及钻孔深度控制的保证措施。
3.4.7.3检查爆破的安全措施
² 含瓦斯地层中,着重检查机电设备防爆及沼气自动检测报警断点装置。
² 采用电雷管起爆的隧道,要检查起爆主线绝缘情况,工作面是否有动力电、照明电的电流导入。
3.4.7.4爆破效果检查
² 炮眼痕迹保存率,硬岩 80%、中硬岩 70%、软基 50%,最小允许炮眼痕迹率不小于规定值的60%。
² 两荏炮衔接台阶的最大尺寸不得超过15cm。
3.4.7.5开挖质量检查
² 整体试衬砌断面开挖形状、尺寸应符合设计要求。拱墙脚以上 1m内断面应无欠挖。其它部位,在岩层完整、抗压强度大于 30MPa时,个别突出部分(每m 内不大于0.1 m )侵入衬砌断面不大于5cm。隧道断面允许超挖值,见下表:
隧道断面允许超挖值(cm)
围
岩
条
件
开
挖
部
位

硬岩、相当于 VI类围岩
中硬岩、软岩相当于Ⅴ~Ⅲ类围岩
破碎松散岩石及土质,相当于ⅡⅠ类围岩,一般不需爆破开挖
检查数量
检查方法
拱 部
平均10
最大20
平均 15
最大 25
平均10
最大15
每5~10m检查一次,衬砌紧跟时,每衬砌前检查一次。
量测周边轮廓断面图,经断面图核对,立模板核对、尺量
边墙仰拱、隧底
平均10

平均 10

平均 10

² 锚喷衬砌端面开挖形状,尺寸要符合设计要求,在坚硬岩层中局部断面岩石突出部分每 m2内不大于0.1m2 ,侵入断面不大于 3cm。隧道断面允许超挖值见下表:
锚喷衬砌断面允许超抗值(cm)
项
目
围
岩

平均线性超挖
最大超抗
检查数量
检查方法
硬 岩
＜10
＜20
每 5m~10m检查一次
测绘周边轮廓端面,核对设计断面
中硬岩
＜13
＜25
注:平均线性超挖=超挖面积÷开挖断面周长
开挖断面除考虑施工误差和位移量外,再预留 10cm 作为必要的补强加固量。
² 复合式衬砌断面开挖的允许超欠挖值与锚喷衬砌断面开挖的允许超欠挖值相同,检查频率与方法也一样。复合衬砌开挖断面应按设计要求预留变形量,当无规定时,预留变形量可下表取值。
开挖轮廓预留变形量参考值(cm)
围岩类别
预留变形量
检查数量
检查方法
Ⅳ
5~7
每 5~10cm 检查一次初期支护紧跟次;初期支护紧跟
时,锚喷前检查一
次
测绘周边轮廓
断面 与设计断面核对
Ⅲ
7~12
Ⅱ
12~17
3.4.8爆破震动、噪音的限制
3.4.8.1爆破或其它作业所引起的地面震动不得损坏地面现有建筑物,对现有建筑物震动的最大质点速度应小于 2.5cm/s。对于新灌筑混凝土的震速要求,不超过下表值。
混凝土震速限值

混凝土龄期
震速限值(cm/s)
12~24
0.625
24~48
1.25
48~120
2.5

3.4.8.2在最邻近爆破点的现有建筑物所量测的爆破冲击噪音不得超过130db。
3.4.9 隧道开挖中的地质预报
隧道开挖施工中的地质预报,主要报导已开挖的隧道地段的地质调查和各种探测方法取得的资料,用地质推断法预测掌子面前方一定距离范围内(一般预报长度为 10m-20m)围岩的工程地质和水文地质条件为预报突发事件、改变施工方法、变换施工方式、修改隧道设计提供地质依据。
3.4.9.1施工地质调查
² 开挖面的地质素描。
² 开挖断面岩体结构类型及节理裂隙状态在不同的岩段进行观察。一般测2量4-10m 。
² 地下水观测
3.4.9.2施工地质探测
² 在长大或地质条件复杂的隧道中,导坑探测常采用超前导坑或平行导坑超前或专用的探测坑道进行探测。根据导坑开挖揭露的围岩地质情况,比较清楚地了解隧道开挖工作面前方相应地段围岩的工程地质和水文地质条件。
² 超前水平岩蕊钻孔,可看作是隧道中微型导坑超前。经过钻孔能够探测掌子面前方几百米范围内围岩情况。
² 掌子面上的浅孔钻探是利用隧道开工作面上的炮眼或探水孔、声波探测孔的钻进情况来探测前方几米至几十米范围的地质情况。如遇卡钻是时说明岩体破碎;遇跳钻时可能有空洞或溶洞;在遇到断层泥时,钻进时间短、钻进速
度快、钻孔冲洗液浑浊。
3.4.9.3施工地质预测
施工地质预测是根据施工地质调查和施工地质探测的结果,对隧道开挖面前方一定范围内的围岩地质条件作出推断和评估。
a. 围岩工程地质特征的预测方法
² 前推法 根据隧道掌子面及其附近的地质情况推断、预测掌子面前方围岩的工程地质特征。首先按 1∶200 或 1∶100 比例尺作出开挖面附近及开挖面前方一定长度的隧道设计尺寸展开图,并标清拱脚线、墙脚线、洞轴线,展开图被这些线分